自来水工程设计细则Word文档格式.docx
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砌筑应为座浆法,随砌随勾缝。
对于钢筋砼结构,砼应低于C25,砼配比应由实验室(有资质)确定,施工中留试块,并经实验室测定强度。
池底与池壁底部应设贴角,以便增强池壁底部的抗剪强度和防渗能力,无论哪种结构,池底均应设积水坑,池底向积水坑处留坡大于0.5%。
溢流管径应大于上水管径一个型号,出墙后下弯90度,溢流水应设水道,不能冲刷墙外保温土。
积水坑处应埋设下水管和排污管,排污管径可少于下水管一个型号,出墙后两管均应设闸阀,下水管闸后应设排气阀一个,此处还应设1.5×
1.5×
1.5米的阀门室,并留铁门,高1.2m,宽0.75m。
四、主管路
绘制纵、横断面图,排气阀、排水阀、镇墩等详细位置及安装详图;
说明管路沿途各种路况、地质,对开挖、覆土等详细要求;
对于坡度较陡,易冲刷管路段应加防冲设施,对于局部保温度不够,还应单独增加保温设施,管路覆土深度不小于0.6米。
五、村内管网
水表井、闸阀井等位置与数量;
水表集中安装;
村内管网布置,各分支管径、流量、户数、长度等,管路沿途路况及地质,各户房屋后至水龙头段(水表井后部分)由村自行负责开挖、回填,材料统计表,统一供水定额(200kg/户·
天);
对于大牲畜较多还应单独计入,按每头40kg/天计。
1、对于村内管网水利计算应采用《山东省村村通自来水工程建设与管理技术要点》(2005年7月),规定的每人每天50kg和大牲畜每头每天40kg的标准计算。
2、对于预留房区,应考虑从哪条管路引入,并计入预留量,特别是城区周边村庄和镇区驻地,还应考虑新农村城镇化的发展方向,考虑其楼层高度3-6层,据预留面积,算其容积率,算得户数和人口,计入预留量,城区周边村和镇区驻地自由水头不少于12米。
比如,城区的新兴村,民主村按6层考虑为宜,而后唐家,前唐家,凉山后以四层为宜。
3、余富水头一般以10m为宜,对于自压引用山泉水的最小不应低于6m;
对于高差太大的村庄,可采用小部分加管道泵2次加压方法,可有效降低能耗,使管网内压不大于0.6KPa,也有利于降低造价,但管道泵需建一小泵室1×
1×
1即可,并保证室内无水,以防泵短路。
六、机电及自控设备
机泵选型应有全部计算过程,图纸明确机泵型号,安装高程、真空高度、伸缩器、真空泵、减压起动装置、电盘、缓闭阀等分别阐述。
水池或水源处必须设置二氧化氯发生器消毒设备,并详细说明安装方法。
第二章设计技术要点
一、基本要求
1、本技术要点适合于乡镇集中供水工程、联村供水工程、单村供水工程的建设和管理。
2、村镇供水工程,应分类进行建设和管理。
村镇供水工程可分为集中式和分散式两大类,其中集中式供水工程按供水规模可分表1-1中的五种类型。
表1-1集中式供水工程类型划分
工程类型
Ⅰ型
Ⅱ型
Ⅲ型
Ⅳ型
Ⅴ型
供水规模
w(m³
/d)
w>
10000
10000≥w
≥5000
5000>w
≥1000
1000>w
≥200
w<
200
2010年以单村供水形势为主。
3、村镇供水工程的建设和管理,应遵循以下基本原则:
(1)合理利用水资源,有效保护供水水源(2010年主要由村选择水源);
(2)符合国家现行的有关生活饮用水卫生安全的规定(2010年村负责水质化验);
(3)与当地村镇总体规划相协调,以近期为主,远、近结合,设计年限为10~15年,可分期实施;
(4)充分听取用户意见,因地制宜选择供水方式和供水技术;
在保证工程安全和供水质量的前提下,力求经济合理、运行管理简便;
(5)提倡建议大规模集中连片社会化供水工程;
(6)积极采用适合当地条件并经工程实践和鉴定合格的新技术、新工艺、新材料和新设备;
(7)充分利用现有水利工程;
(8)尽量避免洪涝、地质灾害的危害,或有抵御灾害的措施;
(9)要重视工程管理,做到工程建设与工程管理同步进行。
4、村镇供水工程的建设和管理,应符合国家现行有关标准规定。
二、供水规模和用水量计算
1、供水规模包括居民生活用水量、饲养畜禽用水量、企业用水量、市政用水量、公共建筑用水量、管网漏失水量和其他未预见用水量等,应根据当地实际用水需求列项,按最高日用水量进行计算。
2、确定供水规模时,应综合考虑现状用水量、用水条件及其设计年限内的发展变化、水源条件、制水成本、已有供水能力、当地用水定额标准和类似工程的供水情况。
3、连片集中供水工程的供水规模,应按供水范围内各村、镇的最高日用水量之和确定。
4、工程规划设计标准
(1)用水量标准
人畜用水量可参考下表选用
农村供水工程用水量指标
用
水
量
标
准
项目
定额
人平均日用水量
30~80升/人.日选50升
大牲畜平均日用水量
30~50升/头.日选40升
小牲畜平均日用水量
10~30升/头.日选20升
管网漏失水量
按最高日用水量的10%计算
(2)供水管网压力
供水水压应满足配水管网中用户接管点的最小服务水头;
设计时,对很高或很远的个别用户所需的水压不宜为控制条件,可采取局部加压等措施满足其用水需要。
配水管网中用户接管点的最小服务水头,单层建筑物可为10m,两层建筑物为15m,二层以上每增高一层增加4.0m;
当用户高于接管点时,尚应加上用户与接管点的地形高差。
配水管网中,消火栓设置处的最小服务水头不应低于10m。
用户水龙头的最大水头不宜超过40m,超过时宜采取减压措施。
(3)供水管网设计用水量计算
①最高日用水量Qmax(m³
Qmax=Q1+Q2+…………Qn
Q1=(k1N1+k2N2+k3N3)·
kd
式中:
Q1——生活最高日用水量(m³
/d);
k1——人平均日用水量(m³
k2——大牲畜平均日用水量(m³
k3——小牲畜平均日用水量(m³
N1——设计人口数量;
N2——设计大牲畜数量;
N3——设计小牲畜数量;
kd——日变化系数,取值范围1.3~1.5取1.5;
Q2…Qn——最高日企业用水量、市政用水量、公共建筑用水量、管网漏失水量和其他未预见用水量等。
在确定供水工程用水量计算规模时,要对每处工程进行详细的分析,对上式的参数取值要根据工程的具体情况合理选用。
②配水管网设计流量
Qc=k时×
Qmax/24
Qc——配水管网设计流量(m³
/h)
k时——时变化系数,可按表2选用;
表2全日供水工程的时变化系数
5000
5000>
w
时变化系数k时
1.6~2.0
1.8~2.2
2.0~2.5
2.3~3.0
注:
取值时,企业用水量比例很低或无企业用水量时,可在20.~3.0范围内取值,用水人口多、用水条件好或用水定额高的取较低值;
企业日用水时间长且用水量比例较高时取较低值。
对于定时供水,是变化系数可适当增大。
③年供水量
W年=365Qmax/kd
W年——工程年供水总量(m³
);
其余符号同前。
三、工程总体布置与管网水力计算
(一)、供水水源的论证
1、供水保证率不低于95%;
2、水量、水质的论证:
①以水库为供水水源,要说明水库供水能力,提供水质化验报告;
②以已有的深机井、大口井(含廊道井、平塘等型式)为水源的工程,要进行抽水试验,提供抽水试验结果,同时要提供水质化验报告;
③对于需要新建的水源工程,采用深机井、大口井(含廊道井、平塘等型式)为水源工程时,需要根据当地的水文地质参数,采用有关规范或“机井技术手册”提供的公式进行水源水量的初步估算,与附近已有的水源水量进行比较分析,确定水源的出水量;
提供附近已有的水源水质化验资料;
④对于采用城镇供水管网延伸的工程,要分析水源的供水能力是否能满足供水扩大要求。
⑤对深、浅井位供水水源的,应对深、浅井水量、水质进行中长期预测分析。
要对遭遇枯水年份水源的水量能否满足需水要求以及水源水质随着时间的推移是否会变差等情况进行预测分析。
(二)、工程总体布置方案比选
在进行工程布置时,需要根据供水工程水源的条件,供水范围的分布情况,初选几个(一般不低于2个)布置方案,采用文字表述和表格的形式进行方案比较,从中选择较优的方案。
比较的内容主要包括水源、水质处理、机房与保护区、机电设备与电力、管道类型、长度及施工、蓄水池及施工、总投资、运行费用等方面。
配水管网布置
配水管网一般按树枝状管网布置,应尽可能沿规划道路布置,尽可能避免穿越建筑物。
长距离输水管道,在适当位置设置检修闸阀井并建闸阀室;
在隆起点应设置进排气阀;
在低凹处应设置排水阀;
排空管直径可按输水管直径的1/3——2/3设计。
配水管水力计算
要求画出配水管网系统布置图和水力计算图。
计算公式的选用
①按经济流速计算管径:
D=18.8*(Q/V)1/2
Q——管中流量(m³
/h);
D——管道内径(mm);
V——管中流速(m/s)。
可参考下列范围取值:
输水管和配水干管:
V=0.5~1.2m/s;
配水支管:
V=0.75~1.0m/s;
水泵吸水管:
V=1.0~1.2m/s;
水泵出水管:
V=1.5~2.0m/s;
②按拟定的水力比降计算管径:
D=(fQm/I)1/b
I——水力比降,其余符号见管网水头损失计算公式。
1)管网水头损失计算公式
hf=fLQm/Db
D——管道内径(mm)
hf——管道沿程水头损失(m)
L——管道长度(m)
f、m、b——与管材有关的参数,见表2-1
表2-1不同管材的f、m、b取值范围
管道种类
(f)
f
m
b
1
塑料硬管
0.000915
94800
1.77
4.77
2
旧钢管、旧铸铁管
0.00179
625000
1.90
5.1
3
钢筋混凝土管
n=0.013
0.00174
1312000
5.33
n=0.014
0.00201
1516000
n=0.015
0.00232
1749000
n=0.017
0.00297
2240000
当Q以m³
/s计时,d以m计时,f取(f)对应列的值。
2)局部水头损失(hj)
为简化计算,局部水头损失可按沿程水头损失的10%计算。
(1)确定管网控制点(管网中压力最低的节点)
一般是离管网入口处较远、地面标高较高的节点,通过水力计算比较确定管网控制点。
(2)确定干管、支管
干管:
从控制点到管网入口处的最短距离的管线。
控制点→节点……节点→管网入口节点;
水源→高位水池。
支管:
非干管管线,要分别列出所经过的节点。
(3)节点出流量Qi计算
先将配水管网总流量扣除集中出流节点流量(工业企业集中用水量)后分摊到各管段,再将分摊到各管段的流量分摊到各节点。
①管段分摊流量通常采用以下几种方法计算
按每管段负担的供水用户分摊
管段分摊流量按下式计算:
qj=(Qc-qg)Nj/∑Nj
qj——计算管段分摊流量(L/s):
qg——工业企业集中用水量(L/s):
Nj——配水管段负担的供水户数(户):
其余符号同前。
按表2-2格式计算。
表2-2管段分摊出流量计算表
管段
管段负担(分摊)
(户/人/龙头/管长)
管段分摊
出流量(L/s)
序号
上游节点
下游节点
……
2按每管段负担的供水人口数分摊
qj=(Qc-qg)Pj/∑Pj
Pj——配水管段负担的供水人口数(人):
③按每管段负担的供水龙头数分摊
qj=(Qc-qg)Rj/∑Rj
Rj——配水管段负担的供水龙头数(个):
④按出流管段长度分摊
qj=(Qc-qg)Lj/∑Lj
Lj——配水管段的计算长度(m),无配水管的不计,一侧配水的管段仅计一半:
1)节点流量计算
分摊节点出流量按下式计算,并将计算结果填入表中。
Qi=1/2∑qj
表2-3节点出流量计算表
节点号
分摊节点流量(L/s)
集中出流量(L/s)
合计
(5)配水干管水力计算
配水干管管径及水头损失计算结果列入表2-4中,节点水压标高采用表3-5的格式计算。
表2-4配水干管管段水头损失计算表
设计流量(L/s)
管段长度
(m)
计
算
管
径(mm)
选定管径(mm)
校核平均流速(m/s)
1000i
沿程水头损失(m)
总水头损失(m)
外径
壁厚
内径
i——管径及总水头损失计算公式(建议按h=1.1i·
L),计算管径为内径。
表2-5配水干管节点水压标高与自由水头计算表
水压标高(m)
地形标高(m)
自由水头(m)
…………
说明:
1、当管网进口压力待定时,由最不利节点向上游推算;
水压标高(同节点)=自由水头+地形标高;
上游节点水压标高=本节点水压标高+本节点至上游节点间水头损失;
上游节点自由水头=上游节点水压标高-上游节点地形标高。
2、当管网进口压力已定是时,可按配水支管水力计算方法计算。
四、高水位水池池底标高的确定
当管网进口为高位水池时,管网进口水压标高即为水池最低水位。
水池池底标高=管网入口水压标高-20cm。
五、配水支管水力计算
(1)配水支管管段水头损失计算格式同配水干管,管径计算可按由支管首末端水压标高确定的水力比降计算。
可按下式进行:
D=(fQm
)
H首——管道沿程水头损失(m);
H末——管道沿程水头损失(m);
L——管道长度(m);
K——局部水头损失系数,取1.1;
f、m、b——与管材有关的参数,见表3-1。
(2)配水支管节点自由水头计算
格式同配水干管,计算从与干管连接的节点处向下游推算至网管末段。
本节点水压标高=上游最近节点水压标高-上游节点至本节点管段水头损失
本节点自由水头=本节点水压标高-本节点地面标高。
为节省投资,对供水管网应进行管径优化计算。
六、输水管水力计算及水泵总扬程的确定
(1)对于采用变频调速等设备供水的工程,水泵流量按管网最高日、最高时设计流量计算;
对于有调蓄设施的的供水工程,水泵供水量按下式计算:
Qp=Qmax/Tp
Qp——水源取水泵供水量(m³
Tp——水泵工作时间,根据是供水规模确定,一般取20h≤Tp≤24h。
(2)管材选择:
钢管,塑料管等,说明允许工作压力、实际工作压力(包括输水管、吸水管);
(3)选定管径:
选定的管径以“外径×
壁厚”表示;
(4)校核平均流速:
V=设计流量/管道内截面积(m/s);
(5)i值计算:
即单位长度管道上的水头损失;
(6)水击计算:
当输水管垂直高差较大,以及输水管长度较长时需进行水击计算;
(7)沿程水头损失:
hi=i·
L(L为管道长度,m);
(8)局部水头损失:
h2=α·
h1
式中α可视管道弯折及管件多少取0.05~0.10
(9)泵房内水头损失(h3)
对于大型集中供水工程,泵房内的水头损失要按照实际情况计算,对于规模较小的联村供水工程,泵房内水头损失,一般可取2~3米。
泵房内安装潜水电泵且出水管较长时,水泵出水管的水头损失应按实际情况计算。
(10)总水头损失:
h=h1+h2+h3(m);
(11)净扬程:
H净=H池上-H低;
(即蓄水池最高水位-水源最低工作水位);
当采用“直供方式”时,H池上为管网入口水压标高。
(12)水泵总扬程:
Hp=H净+h
七、机电设备选择
(1)机泵
根据设计流量Qp和设计水泵总扬程Hp选择水泵。
参考水泵特性曲线,要给出机泵性能表,见表2-6。
表2-6机泵性能参数表
泵
电机
泵类
型号
功率
Kw
流量
m/h
扬程m
额定电压
V
转速
r/min
功率kw
额定电流
A
效率
%
吸程m
其它
第三章、农村供水工程配套建筑物设计技术要点
一、水源工程设计要点
1、深井建设设计技术要点
(1)井口:
应有井盖、井圈、保护墩或井头等保护措施,井圈高出地面高度10~15cm,井盖上应设水位观测孔和通气孔,并标注水位观测基准高程。
(2)井筒:
井筒顺直,对于基岩井,岩层以上部分应下护壁管,含水层部分必要时应下过滤管。
要求井筒的开孔、中孔与中孔直径不小于500mm、273mm、219mm。
(3)资料要求
应有完整的成井资料:
①井径:
开孔__mm,中孔__mm,终孔__mm
H1=__m,H2=__m,H3=__m,井深H=___m;
②护壁管及过滤管:
分段描述护壁管与过滤器的型号、长度。
对过滤器进行结构设计。
③地质构造:
成井前应附地质构造描述,成井后附地质柱状图。
④抽水试验:
成井后附抽水试验报告,包括持续时间、降深、稳定水位及最终流量等。
⑤水质:
提供原水水质化验报告单(全分析)。
2、大口井建设设计要点
饮水工程大口井应加盖封口,井盖上应设有人孔、观测孔和排气孔,人孔高出井盖高度10cm,平面尺寸不小于50cm×
50cm,井盖上应标注水位观测基准高程,井台高出地面不小于0.5m。
(2)井壁:
要求完整无损无塌陷,砌体平整,浆砌体结合牢固紧密,外抹面要求无脱落、无损坏、无裂纹,反滤层按“机井技术规范”有关要求设置。
结构型式:
例如,方形:
长__m,宽__m,深__m;
圆形:
直径__m,井深__m,大口井直径应根据设计水量、抽水设备布置和便于施工等因素确定。
井口:
井口高出地面__m,井口标注高程__m,封口型式(均应采取封口措施),人孔与观测孔型式尺寸,孔口保护措施。
进水方式:
周边、底部或周边加底部。
地质构造:
成井前应附地质构造描述(可以利用物探资料或利用附近已有机井的资料进行分析),成井后附地质剖面图。
反滤层:
周边或底部反滤层的各层厚度及粒径范围。
例如:
采用3层周边过滤
外层:
厚度:
厚度***m,粒径***mm;
中层:
里层:
抽水试验:
持续时间小时,降深m,稳定水位m,最终流量m3/h,附抽水试验报告(成井后)。
水质:
3、浅机井建设设计要点
应有井盖、井圈、保护墩或井头等保护设施,井圈高出地面高度10~15cm,井盖上应设水位观测孔和通气孔,并标注水位观测基准高程。
井筒应顺直,对于基岩井,岩层以上部分应下护壁管,含水层部分必要时应下过滤管。
①井径:
开孔mm,中孔mm,终孔mm;
H1=m,H2=m,H3=m,井深H=m;
描述护壁管与过滤器的型号、长度。
4、水库
(1)水库资料
要详细说明设计参数:
主要包括坝型、坝高;
总库容、兴利库容、死库容;
最高水位、兴利水位、死水位;
对于平原水库,要说明入库泵站、出库泵站、放水洞、引水闸等内容。
要说明年供水能力和供水保证率。
二、机房建设设计技术要点